DÜZLEM KAFES SİSTEMLERİN BULANIK DOĞRUSAL PROGRAMLAMA İLE OPTİMUM BOYUTLANDIRILMASI



Benzer belgeler
KAFES SİSTEMLERİN UYGULAMAYA YÖNELİK OPTİMUM TASARIMI

YÖNETİM VE EKONOMİ Yıl:2006 Cilt:13 Sayı:1 Celal Bayar Üniversitesi İ.İ.B.F. MANİSA

kadar ( i. kaynağın gölge fiyatı kadar) olmalıdır.

Kafes Yapıların Öğretme-Öğrenme Esaslı Optimizasyon Yöntemiyle Boyutlandırılması

Sürekli Olasılık Dağılım (Birikimli- Kümülatif)Fonksiyonu. Yrd. Doç. Dr. Tijen ÖVER ÖZÇELİK

KAFES YAPILARIN MODİFİYE EDİLMİŞ YAPAY ARI KOLONİ ALGORİTMASI İLE OPTİMİZASYONU

KAFES SİSTEMLERİN GERİLME, YER DEĞİŞTİRME, BURKULMA VE DOĞAL FREKANS KISITLARI ALTINDA OPTİMUM TASARIMI

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

BÖLÜM 5 İKİ VEYA DAHA YÜKSEK BOYUTLU RASGELE DEĞİŞKENLER İki Boyutlu Rasgele Değişkenler

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

PROJE SEÇİMİ VE KAYNAK PLANLAMASI İÇİN BİR ALGORİTMA AN ALGORITHM FOR PROJECT SELECTION AND RESOURCE PLANNING

SERMAYE KISITLARI ALTINDA HEDEF PROGRAMLAMA VE BULANIK HEDEF PROGRAMLAMANIN EN İYİ FİYAT BELİRLEME SÜREÇLERİNDE KULLANILMASI VE BİR UYGULAMA

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KAFES SİSTEMLERİN OPTİMUM TASARIMI. YÜKSEK LİSANS TEZİ Mak. Müh.

BULANIK HEDEF PROGRAMLAMA VE BİR TEKSTİL FİRMASINDA UYGULAMA ÖRNEĞİ

ÇOKLU REGRESYON MODELİ, ANOVA TABLOSU, MATRİSLERLE REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ,REGRES-YON KATSAYILARININ YORUMU

Kİ-KARE TESTLERİ A) Kİ-KARE DAĞILIMI VE ÖZELLİKLERİ

Kİ-KARE TESTLERİ. şeklinde karesi alındığında, Z i. değerlerinin dağılımı ki-kare dağılımına dönüşür.

Sistemde kullanılan baralar, klasik anlamda üç ana grupta toplanabilir :

SAYISAL ANALİZ. Doç.Dr. Cüneyt BAYILMIŞ. Sayısal Analiz. Doç.Dr. Cüneyt BAYILMIŞ

YAYILI YÜK İLE YÜKLENMİŞ YAPI KİRİŞLERİNDE GÖÇME YÜKÜ HESABI. Perihan (Karakulak) EFE

Kİ KARE ANALİZİ. Doç. Dr. Mehmet AKSARAYLI Ki-Kare Analizleri

Doğrusal Korelasyon ve Regresyon

X, R, p, np, c, u ve diğer kontrol diyagramları istatistiksel kalite kontrol diyagramlarının

Makine Öğrenmesi 10. hafta

PARÇALI DOĞRUSAL REGRESYON

Denklem Çözümünde Açık Yöntemler

a IIR süzgeç katsayıları ve N ( M) de = s 1 (3) 3. GÜRÜLTÜ GİDERİMİ UYGULAMASI

BULANIK AKIŞ TİPİ ÇİZELGELEME PROBLEMİ İÇİN ÇOK AMAÇLI GENETİK ALGORİTMA

ARAŞTIRMA MAKALESİ/RESEARCH ARTICLE TEK ÇARPIMSAL SİNİR HÜCRELİ YAPAY SİNİR AĞI MODELİNİN EĞİTİMİ İÇİN ABC VE BP YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÖZ

ÇELİK UZAYSAL ÇERÇEVE YAPILARIN OPTİMUM TASARIMI

Bulanık Mantık ile Hesaplanan Geoid Yüksekliğine Nokta Yüksekliklerinin Etkisi

dir. Bir başka deyişle bir olayın olasılığı, uygun sonuçların sayısının örnek uzaydaki tüm sonuçların sayısına oranıdır.

4.5. SOĞUTMA KULELERİNİN BOYUTLANDIRILMASI İÇİN BİR ANALIZ

16. Dörtgen plak eleman

5.3. Tekne Yüzeylerinin Matematiksel Temsili

Şehiriçi Karayolu Ağlarının Sezgisel Harmoni Araştırması Optimizasyon Yöntemi ile Ayrık Tasarımı *

UYUM ĐYĐLĐĞĐ TESTĐ. 2 -n olup. nin dağılımı χ dir ve sd = (k-1-p) dir. Burada k = sınıf sayısı, p = tahmin edilen parametre sayısıdır.

Öğretme-öğrenme esaslı optimizasyon yöntemi ile uzay kafes kule yapı sisteminin optimum boyutlandırılması

İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN GÜVENİLİRLİĞİ

Rasgele Değişken Üretme Teknikleri

DOĞRUSAL HEDEF PROGRAMLAMA İLE BÜTÇELEME. Hazırlayan: Ozan Kocadağlı Danışman: Prof. Dr. Nalan Cinemre

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet I Vize Sınavı (2A)

Türk Dilinin Biçimbilim Yapısından Yararlanarak Türkçe Metinlerin Farklı İmgelere Ayrılarak Kodlanması ve Sıkıştırılması

ÇOK AMAÇLI BULANIK OPTİMİZASYON TEKNİĞİ İLE DÜZLEM KAFES SİSTEMLERİN BOYUTLANDIRILMASI ÖZET

Şiddet-Süre-Frekans Bağıntısının Genetik Algoritma ile Belirlenmesi: GAP Örneği *

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Sayısal Çözümleme

ÇOK AMAÇLI DOĞRUSAL PROGRAMLAMADAN SİSTEM TASARIMINA: DE NOVO. Özet

MESLEK SEÇİMİ PROBLEMİNDE ÇOK ÖZELLİKLİ KARAR VERME VE ÇÖZÜME YÖNELİK GELİŞTİRİLEN BİREYSEL KARİYER PLANLAMA PROGRAMI

TAŞIMACILIK SEKTÖRÜNÜN İŞLEYİŞ SÜRECİ, BULANIK DAĞITIM PROBLEMİNİN TAMSAYILI DOĞRUSAL PROGRAMLAMA MODEL DENEMESİ

ORTOTROPİK ZİNCİR YAN PLAKALARINDA GERİLME YIĞILMASI KATSAYILARININ HESAPLANMASI

Sıklık Tabloları ve Tek Değişkenli Grafikler

Filled fonksiyon kullanarak vana etkili ekonomik yük dağıtımı probleminin çözülmesi

Korelasyon ve Regresyon

TAVLAMA BENZEŞİMİ YÖNTEMİYLE UZAY ÇELİK ÇERÇEVE SİSTEMLERİN OPTİMUM TASARIMI

PARAMETRİK OLMAYAN HİPOTEZ TESTLERİ Kİ-KARE TESTLERİ

İnce duvarlı yapılar, yüksek enerji sönümleme kabiliyetleri,

Ali Öztürk Accepted: January ISSN : serhatduman@duzce.edu.tr Duzce-Turkey

Deney No: 2. Sıvı Seviye Kontrol Deneyi. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Dijital Kontrol Laboratuvar Deney Föyü Deneyin Amacı

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MATEMATİK ANABİLİM DALI YÜKSEK LİSANS TEZİ SOFT KÜMELER VE BAZI SOFT CEBİRSEL YAPILAR.

Düzlem Kafes Sistemlerin ANSYS Paket Programı ile Optimum Geometri Tasarımı

bir yol oluşturmaktadır. Yine i 2 , de bir yol oluşturmaktadır. Şekil.DT.1. Temel terimlerin incelenmesi için örnek devre

AYLIK ORTALAMA GÖL SU SEVİYESİNİN BULANIK-OLASILIK YAKLAŞIMI İLE GÖZLENMİŞ ZAMAN SERİSİNDEN TAHMİNİ

Çok Katlı Kompozit Çelik Çerçevelerin Genetik Algoritma ile Dinamik Sınırlayıcılı Optimizasyonu *

Soğutucu Akışkan Karışımlarının Kullanıldığı Soğutma Sistemlerinin Termoekonomik Optimizasyonu

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

GRİ İLİŞKİSEL ANALİZ YÖNTEMİNE GÖRE FARKLI SERTLİKLERDE OPTİMUM TAKIM TUTUCUSUNUN BELİRLENMESİ

ÖZET Anahtar Kelimeler: ABSTARCT Keywords: 1. GİRİŞ

Toplam Eşdeğer Deprem Yükünün Hesabı Bakımından 1975 Deprem Yönetmeliği İle 2006 Deprem Yönetmeliğinin Karşılaştırılması

DETERMINATION OF THE ECONOMIC DISPATCH IN ELECTRIC POWER SYSTEMS USING SIMULATED ANNEALING(SA) ALGORITHM

Cilt:11 Sayı: 4 s , 2008 Vol: 11 No: 4 pp , M. Yasin ÖZSAĞLAM, Mehmet ÇUNKAŞ ÖZET

SİLİS DUMANI KATKILI BETONLARIN ÇARPMA DAYANIMININ YAPAY SİNİR AĞI İLE BELİRLENMESİ

MECHANICS OF MATERIALS

Adi Diferansiyel Denklemler NÜMERİK ANALİZ. Adi Diferansiyel Denklemler. Adi Diferansiyel Denklemler

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt: 16 Sayı: 48 sh Eylül 2014 KRİL SÜRÜSÜ ALGORİTMASI İLE ATÖLYE ÇİZELGELEME

JFM316 Elektrik Yöntemler ( Doğru Akım Özdirenç Yöntemi)

3. Parçaları Arasında Aralık Bulunan Çok Parçalı Basınç Çubukları

NİTEL TERCİH MODELLERİ

YAPILARIN ENERJİ ESASLI TASARIMI İÇİN BİR HESAP YÖNTEMİ

Çok noktadan bağlı tanker-şamandıra bağlama sistemi seçiminde bulanık çok ölçütlü karar verme

Üç Boyutlu Yapı-Zemin Etkileşimi Problemlerinin Kuadratik Sonlu Elemanlar ve Sonsuz Elemanlar Kullanılarak Çözümü

Sinirsel Bulanık Sistemler İle Trafik Gürültüsünün Tahmini

Genetik Algoritma ile İki Boyutlu Şekil Yerleştirme ÖZET

TRANSPORT PROBLEMI için GELIsTIRILMIs VAM YÖNTEMI

PROJE PLANLAMASINDA BULANIK HEDEF PROGRAMLAMA YAKLAŞIMI. Müh. Ramadan VATANSEVER

Bulanık TOPSIS ve Bulanık VIKOR Yöntemleriyle Alışveriş Merkezi Kuruluş Yeri Seçimi ve Bir Uygulama

Tarımsal Alanlarda Sulamanın Enerji Üretimi Üzerine Etkisi

Merkezi Eğilim (Yer) Ölçüleri

ÇİFT TARAFLI MONTAJ HATTI DENGELEME PROBLEMLERİ İÇİN YENİ ÇÖZÜM ÖNERİLERİ UĞUR ÖZCAN DOKTORA TEZİ ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ

ERGONOMİK KOŞULLAR ALTINDA MONTAJ HATTI DENGELEME

GRUPLARDA VE YARIGRUPLARDA ETKİNLİK(EFFICIENCY) The Efficiency Of Groups And Semigroups *

Veride etiket bilgisi yok Denetimsiz öğrenme (unsupervised learning) Neden gereklidir?

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

AĞIR BİR NAKLİYE UÇAĞINA AİT BİR YAPISAL BİLEŞENİN TASARIMI VE ANALİZİ

EMG İşaretlerinin K-Ortalama Algoritması Kullanılarak Öbekleştirilmesi. EMG Signal Analysis Using K-Means Clustering

A İSTATİSTİK. 4. X kesikli rasgele (random) değişkenin moment çıkaran. C) 4 9 Buna göre, X in beklenen değeri kaçtır?

Asimetri ve Basıklık Ölçüleri Ortalamalara dayanan (Pearson) Kartillere dayanan (Bowley) Momentlere dayanan asimetri ve basıklık ölçüleri

ÇELİK SİSTEMLERİN GENETİK ALGORİTMA İLE DİNAMİK SINIRLAYICILI OPTİMİZASYONU

Deprem Tepkisinin Sayısal Metotlar ile Değerlendirilmesi (Newmark-Beta Metodu) Deprem Mühendisliğine Giriş Dersi Doç. Dr.

BETONARME YAPI TASARIMI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt:13 Sayı:2 sh Mayıs 2012

Transkript:

ISSN:1306-3111 e-journal o New World Scences Academy 009, Volume: 4, Number: 3, Artcle Number: 1A009 TECHNOLOGICAL APPLIED SCIENCES Receved: November 008 Accepted: June 009 Seres : A ISSN : 1308-73 009 www.newwsa.com Ömer Keleşoğlu Frat Unversty okelesoglu@rat.edu.tr Elazg-Turkey DÜZLEM KAFES SİSTEMLERİN BULANIK DOĞRUSAL PROGRAMLAMA İLE OPTİMUM BOYUTLANDIRILMASI ÖZET Bu çalışmada, bulanık üyelk onksyonu kullanılarak düzlem kaes sstemlern boyutlandırılması gerçekleştrlmştr. Özellkle keskn doğrusal programlama yerne yumuşak hesaplama yaklaşımlarından olan bulanık doğrusal programlama terch edlmştr. Boyutlandırma problem üyelk onksyonlarını kullanan br -kesme yaklaşımı olarak, br optmum karar oluşturularak çözülmüştür. Boyutlandırma problemnn ormülasyonunda deplasman, çekme gerlmes, burkulma gerlmes ve mnmum alan sınırlayıcıları gözönüne alınmıştır. -sevye kesen yaklaşımı, düzlem kaes sstemlern boyutlandırma problemler üzernde örneklenmş ve sonuçlar tartışılmıştır. Anahtar Kelmeler: Düzlem Kaes Sstem, Bulanık Doğrusal Programlama, Boyutlandırma, Çekme Gerlmes, Burkulma Gerlmes OPTIMUM DESIGN OF PLANE TRUSS SYSTEMS BY FUZZY LINEAR PROGRAMMING ABSTRACT In ths study, desgn o plane truss systems has been mplemented by uzzy membershp uncton. Especally t was preerred a uzzy lnear programmng whch s a sot calculaton method, nstead o hard lnear programmng. The desgn problem s solved by constructng an optmal decson uncton as a -level cut approach usng membershp uncton. The dsplacement, tensle stress, bucklng stress and mnmum sze constrants are consdered n the ormulaton o the desgn problem. The -cut approach s llustrated on plane truss systems desgn problems and the results are dscusses. Keywords: Plane Truss System, Fuzzy Lnear Programmng, Desgn, Tensle Stress, Bucklng Stress

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. 1. GİRİŞ (INTRODUCTION) Mühendslkte ve dğer blm dallarında sstemler, kesn matematksel şlemler kullanmak suretyle modellenr. Günlük hayatta karşılaşılan problemlern büyük çoğunluğu br kesn olmama durumu veya br tanımlama durumu çerr. Bu problemlern daha etkn çözüleblmes çn br yol bulunması gerekmektedr. Günümüzde sstemler genel olarak kararlı, doğrusal ve zaman bağımlı değşmeyen br yapıya sahptr. Bu özellklern dışına çıkıldığı zaman sstem kontrol edlemeyecek hale gelecektr. Eğer bu sstem nsan gb hareket edeblen br yapıyla kontrol edleblrse, kararlı veya kararsız, doğrusal yada doğrusal olmayan, zamanla değşen veya değşmeyen br özellkte olsa dah uygun br şeklde çalıştırılablr. İşte bu durumlar blm adamlarını nsan gb algılayablen, karar vereblen ve hareket edeblen sstemler yapmaya yöneltmektedr [1]. Bulanık mantık ve bulanık küme teors, lk kez 1965 yılında Pro. Lot A. Zadeh taraından ortaya atılmış ve hızla gelşerek br çok blm adamının lgsn çeken araştırmaya açık yen br konu olmuştur []. Bulanık mantık haberleşme, kontrol, entegre devreler üretm, şletme, tıp, pskolo ve mühendslğn br çok dalında uygulanmıştır. Geleneksel küme teorsnde, br elemanın üyelk elemanı ya 0 yada 1 le gösterlr. Halbuk, bulanık küme teorsnde, bu değer 0 le 1 arasında herhang br değer olablr. Üyelk elemanı bulanık küme at olma derecesn gösterr. Bulanık doğrusal programlama problemlernn çözümünden bahseden çalışmalar Zmmermann le Tanaka taraından yapılmıştır [3 ve 4]. O zamandan ber bulanık doğrusal programlama le bulanık doğrusal olmayan programlama üzernde brkaç makale görüldü [5 ve 6]. Rao mekank sstemlern optmum boyutlandırma ve tanımını yaptı [7]. Tek br amaç onksyonu le yapıların optmum tasarımı Yuan ve Quan taraından ele alındı [8]. Bulanık kümelern nşaat mühendslğnde brkaç uygulanması Braun ve Yao taraından gerçekleştrld [9]. Mühendslk sstemlern sonlu elamanlarla çözümden bulanık kümeler kullanılmıştır [10]. Keleşoğlu doğrusal ve doğrusal olmayan uzay kaes sstemlern bulanık çok amaçlı optmzasyonu çn algortmalar sunmuştur [11, 1 ve 13].. ÇALIŞMANIN ÖNEMİ (RESEACH SIGNIFICANCE) Bu çalışmada, bulanık doğrusal programlama kullanılarak düzlem kaes sstemlern boyutlandırılması yapılmıştır. Boyutlandırma problemnn çözümü çn α-sevye kesen yaklaşımı kullanılmıştır. Boyutlandırmada kest alanları değşken olarak kullanılmış ve bulanık sınırlayıcılar altında yapı hacm mnmze edlmştr. Bulanık sınırlayıcılar olarak gerlme ve deplasman sınırlayıcıları kullanılmıştır. Sayısal uygulama olarak düzlem kaes sstemler çözülerek lteratürdek sonuçlarla karşılaştırılmıştır [14, 15, 16, 17, 18, 19 ve 0]. 3. BULANIK KÜME VE ÜYELİK FONKSİYONLARI (FUZZY SETS AND MEMBERSHIP FUNCTIONS) Üyelk onksyonları (membershp unctons) olarak blnrler ve 0 le 1 arasında br üyelk ağırlığına (gread o membershp) sahptrler. Üyelk ağırlığı belrl br değern br bulanık küme çersnde yer almasının güvenrllğnn ve emnlğnn br şaretdr. Üyelk onksyonları bçmsel olarak, denetlenen sürecn özellklerne göre değşk şekllerde olablr. Özet olarak, klask Boolean mantığından br değer br kümenn ya elemanıdır (logc 1) ya da değldr (logc 0). Buna karşın bulanık mantıkta her değern her küme çn br üyelk dereces vardır. Bu 331

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. üyelk dereces 0, 1 kapalı aralığındadır. Başka br değşle br değer br kümenn kısm üyes olablr. Bu özellk sayesnde bulanık mantık nsan düşünce sstemn klask var/yok mantığına göre daha y modelleyeblr ve nsanın tecrübelern matematksel adelere çok daha doğru şeklde dönüştüreblr. Bu çalışmada ele alınacak bulanık doğrusal programlama problemlernn çözümü çn doğrusal üyelk onksyonu bçm kullanılmıştır. Kolaylık sağlaması bakımından bu tür üyelk onksyon bçm ve kullanılacak çözüm yöntemlernn karar vercnn kararına ve karar sürecnn rasyonellğne uygun olduğu ön varsayımı yapılmıştır. 4. BULANIK DOĞRUSAL PROGRAMLAMA (FUZZY LINEAR PROGRAMMNG) Bulanık matematksel programlama yöntemlernden br olan bulanık doğrusal programlama, bulanık ortamda karar vermey sağlayan br teknktr. Bulanık çevrede karar verme deym le, sınırlayıcıların ya da amaçların ya da her ksnn yapı olarak bulanık olduğu br karar sürec kastedlmektedr. Bu amaçların ya da sınırlayıcıların sınırları kesn olarak tanımlanmamış alternat gruplar çerdğ anlamına gelr. Amaç onksyonu le sınırlayıcıların kesşm sonucu elde edlen çözümlere se bulanık karar denr. Bulanık alternatler olarak adlandırılırlar. Alternatler uzayındak en yüksek üyelk derecesne sahp bulanık karar ya da kararlar se, optmum karar olarak adlandırılır. Bulanık programlamada amaç optmum karara ulaşmaktır [11]. 5. BULANIK DOĞRUSAL PROGRAMLAMANIN MATEMATIKSEL FORMÜLASYONU (THE MATHEMATICAL FORMULATION OF THE FUZZY LINEAR PROGRAMMING) Boyutlandırma problemnn amaç onksyonu, sınırlayıcılarındak belrszlk ve karmaşık yapısını çözmek çn bulanık kümeler kullanılmıştır. Başlangıçta bulanık küme blgler, her br sınırlayıcı onksyonunun yern tutan üyelk elemanları bulunmaktadır. Üyelk onksyonlarının bçm doğrusal seçlerek, bulanık geçş bölges en uygun şeklde tanımlanmış. Gelştrlen yöntemn ormülasyonu aşağıdak alt bölümlerde tanımlanmıştır. Bulanık doğrusal programlama amaç onksyonu (x) ve x boyutlandırma değşkenn durumu: mn ( X ) (1) Boyutlandırma sınırlayıcılarının durumu: ~ g X ) b, 1,..., m () ( alt üst X X X 1,,..., n Burada, amaç onksyonu (X ), g (X ) bulanık sınırlayıcı onksyonu ve boyutlandırma değşkenlernn alt ve üst sınır değerler X, X olarak tanımlanmıştır. alt üst 33

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. g (X) Şekl 1. sevye kesen le üyelk onksyonu (Fgure 1. ( g (X) Membershp uncton wth cut-level )) ~ Şekl 1 dek bulanık bölge b b, b p ve p bulanık tolerans mktarı olarak tanımlanır. Her bulanık sınırlayıcı çn p blnr. Dolaysıyla denklem () eştszlğnn sağ yan değer b p ) olarak elde edlr ve burada 0,1 ( dır. Bu durum, bulanık sınırlayıcılar problem kesn br parametrk programlama problemne dönüştürülmüştür. Denklem (1) ve () göre bulanık sınırlayıcıların üyelk onksyonları 1 g ( X ) b g( X ) b g( X ) 1 b g( X ) b p p 0 g( X ) b p olmalı. Burada (X ) üyelk onksyonu olarak tanımlanır. Tanımlanmış g sürekl ve monoton onksyonlar ve bulanık sınırlayıcılar arasında tolerans bölgesdr. Denklem (1) çözmek çn amaç onksyonları ve mn olarak tanımlanır. üst mn ( X ), sınırlayıcı g X ), X X X (4) ( b mn ( X ), sınırlayıcı g X ) b p, mn ( alt X alt üst p X X (5) Şekl. sevye kesen le üyelk onksyonu (X) (Fgure. ( (X) Membershp uncton wth cut-level )) 333

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. üyelk onksyonu (X ), Şekl dek amaç onksyonlarının durumu 1 ( X ) mn ( X ) mn ( X ) 1 mn ( X ) (6) mn 0 ( X ) olarak tanımlanmıştır. Dolaysıyla, mn değerlern kullanarak amaç onksyonu çn sürekl aratan doğrusal br üyelk onksyonu oluşturulur. Optmal çözüm, mn arasında br değer alacağı çn optmal çözümün değer arttıkça uygunluk değer de artacaktır. -sevye kesen yaklaşımında değer br optmum çözümünü verr. Yan amaç onksyonun üyelk derecesnn en büyük değer optmum karar ulaşmamızı sağlar. Üyelk dereces denklem (7) de verlmştr. ( X ) ( X ) mn ( x) 1 (7) mn mn Bulanık programlama çn -sevye kesen yaklaşımı aşağıda verldğ gbdr. Değşkenler olarak X, T alınmıştır. mn ( X ) (8) Sınırlayıcılar ( X ) ( mn ) 0 doğrusal çn (X ) (9) Denklem () de her br sınırlayıcı onksyonuna sağ yan değerlerne (1- ) eklenr g( X ) b (1 ) p, (10) elde edlr. alt üst 0,1 ve X X X burada denklem (9) doğrusal programlamada kullanılacaktır. 6. SAYISAL UYGULAMALAR (THE NUMERICAL APPLICATIONS) Doğrusal Programlama le boyutlandırma, değşkenler, sınırlayıcılar ve amaç onksyonu yardımı le tanımlanmakta ve boyutlandırma se blnen şartlar altında yapılmaktadır. Belrszlk altında br boyutlandırma durumunda se amaç onksyonu ve sınırlayıcılar belrsz veya bulanıktır. Bulanık amaç onksyonu ve bulanık sınırlayıcılar, üyelk onksyonu yardımı le karakterze edleblr. Br boyutlandırma problemnn Doğrusal Programlama le kurulan modelnde yer alan değşkenlern katsayıları, sağ tara sabtler ve amaç onksyonu boyutlandırmadan elde edlen blgler ışığında bulanık ortamda ncelenmekte ve Bulanık Doğrusal Programlama algortması le bulandırılarak alternatler araştırılmaktadır. Bu çalışmada, -sevye kesen yaklaşımı kullanılarak Bulanık Doğrusal Programlama algortması gelştrlmştr. Gelştrlen algortma ANSYS paket programında yazılmış ve algortma düzlem kaes sstemlern optmum boyutlandırılmasına uygulanmıştır. 6.1. Üç Çubuklu Düzlem Kaes Sstemn Optmum Boyutlandırılması (The Optmum Desgn O The 3-Bars Plane Truss System) Şekl 3 dek üç çubuklu kaes sstemn 1 düğüm noktasına yatayda ve düşeyde P 1000N yükler etk etmektedr. Bu yükler altında kaes sstemn bulanık doğrusal programlama kullanılarak optmum boyutlandırılması stenmektedr. Amaç onksyonu olarak yapı hacm 334

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. alınmış, bulanık sınırlayıcılar olarak çubuklarda oluşan gerlmeler le yatay (u) ve düşey (v) deplasmanlar göz önüne alınmıştır. Yükleme 6 noktasının yataydak müsaade edleblr deplasmanı 7.5x10 m ve 6 bulanık tolerans bölges 5.0x10 m olarak verlmştr. Aynı düğüm 6 noktasının düşeydek müsaade edleblr deplasmanı 5.0x10 m ve 6 bulanık tolerans bölges.5x10 m olarak verlmştr. 1 ve nolu 6 çubuklardak gerlmeler 1.5x10 Pa ve bulanık tolerans bölgeler 5 5.0x10 Pa olarak alınmıştır. 3 nolu çubuktak, Euler burkulma gerlmes Euler 0. 1Pa ve bulanık tolerans bölges 0.9x Euler olarak verlmştr. Bu sınırlayıcılar altında kaes sstemn optmum boyutlandırılması stenmektedr. Boyutlandırma değşkenler A A, A, T x, x x dr. T X 1 3 1, 3 1 m 1 m 3 4 A 1 A A 3 =A 1 1 m v u 1 1000 N 1000 N Şekl 3. Üç çubuklu düzlem kaes sstem (Fgure 3. 3-Bars plane truss system) sevyekesen yaklaşımının bulanık matematksel ormülasyonu aşağıdak gb ade edlmştr. mn ( X ) x1 x (11) Sınırlayıcılar 6 6 g 1( X ) u( X ) 7.5x10 5x10 (1 ) (1) 6 6 g ( X ) v( X ) 5x10.5x10 (1 ) (13) 3 1 6 5 4 ( X ) ( X ) 1.5x10 5x10 (1 ) 5 ( X ) 3 / ( X ) 0.1 0.9(1 ) 6 5 g ( X ) ( X ) 1.5x10 5x10 (1 ) (14) g (15) g Euler (16) Problemn çözümü çn gerekl olan malzeme özellkler; 11 elastste modülü E.05x10 Pa, çubukların malzeme yoğunluğu 3 3 7.86x10 kg / m olup, malzeme k grupta toplanmıştır. Boyutlandırma değşkenlernn aralığı 10 4 x 10 1, olarak verlmştr. 335

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. Tablo 1. Üç çubuklu kaes sstemn optmum boyutlandırılması (Table 1. Optmum Desgn or 3-bars plane truss system) Bu çalışmada Shh [14] 4 4 * 4 4 * x 1 ( x10 ) x ( x10 ) ( X ) x1 ( x10 ) x ( x10 ) ( X ) m m kg m m kg 0 6.37 3.30 16.76 6.33 3.44 16.77 0.1 6.56 3.40 17.6 6.51 3.54 17.6 0. 6.76 3.50 17.78 6.71 3.64 17.78 0.3 6.97 3.61 18.33 6.9 3.75 18.34 0.4 7.19 3.76 18.93 7.15 3.86 18.93 0.5 7.36 4.08 19.56 7.39 3.99 19.56 0.6 7.60 4.6 0.4 7.64 4.1 0.3 0.7 8.00 4.50 1.3 7.91 4.7 0.96 0.8 8.00 5.16 1.84 8.1 4.4 1.73 0.9 8.87 3.68.60 8.6 4.3.57 1.0 8.55 5.79 3.55 9.0 3.89 3.50 Tablo 1 de üç çubuklu kaes sstemn doğrusal davrandığı gözönüne alınarak sevyekesen yaklaşımının 0,1 aralığındak değerlernn arklı sevyelerne tekabül eden x 1 ve x çn optmum boyutlandırma değerler verlmştr. Bu optmum boyutlandırma sonuçları Shn nn [14] çalışmasındak sonuçlar le karşılaştırmış ve uygun değerler elde edldğ görülmüştür. Şekl 4. α-sevye kesenn amaç onksyonuna ve boyutlandırma değşkenne bağlı değşm (Fgure 4. The varaton o α cut-level related to obectve uncton and desgn varable) Şekl 3 de [0,1] değerler arasındak değşme bağlı olarak yapı hacm ve kest alanlarının değşm grağ verlmştr. Bu çalışmada amaç onksyonunun mn ve olarak ade edlen değerler sırasıyla 16.76 ve 3.55 kg olarak elde edlmştr. Bu değerler denklem (7) yerne yazılırsa 336

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. ( X ) 16.76 ( x) 1 3.55 16.76 (17) amaç onksyon değer elde edlr. Bu üyelk onksyonu ve bulanık parametreler ANSYS paket program çersne yazılarak bulanık doğrusal boyutlandırma algortması oluşturulmuştur. Optmum boyutlandırma sonuçları Shh n [14] çalışması le karşılaştırılarak Tablo de verlmştr. Tablo. Üç çubuklu kaes sstemn bulanık dogrusal programlama le boyutlandırması (Table. The desgn o 3-bars truss system wth uzzy lnear programmng) Değşkenler, Amaç Fonksyonu Bu Çalışmada Shh [14] 4 x ( x10 ) m 7.58 7.494 1 4 x ( x10 ) m 3.89 4.049 0.553 0.543 Bulanık Doğrusal (x) kg 19.909 19.843 Tablo de gelştrlen algortma le lteratürdek çok amaçlı optmzasyon sonucu karşılaştırıldığında %99.98 yakınsama başarısı gösterlmş ve kısa sürede uygun sonuç elde edlmştr. 6.. On Çubuklu Kaes Sstemn Optmum Boyutlandırılması (The Optmal Desgn O The 10-Bars Plane Truss System) Bulanık doğrusal programlama le optmum boyutlandırma çn knc örnek olarak Şekl 5 de görülen 10 çubuklu düzlem kaes sstem alınmıştır. Sstemn mesnet olmayan düğüm sayısı 4, elastste modülü 1x10 7 ps olup çubuklar on grupta toplanmıştır. Başlangıç kest alanı 0 n olarak seçlmştr. Sstemn 4 ve 6 lu düğüm noktalarının y yönünde yüklemeler mevcuttur. Amaç onksyonu olarak sstemn mnmum yapı hacm stenmekte ve sınırlayıcı olarak çubukların gerlmeler le 4 ve 6 düğüm noktalarının x, y yönündek deplasmanları n olarak gözönüne alınmıştır. ( alt) ( üst) Boyutlandırma değşkenlernn A A A ; 1,,..., 10 sınır ( alt) ( üst) değerler A 0.1n, A 50n,( 1,,3...,10) olarak verlmştr. ( alt ) ( üst) Gerlme sınırlayıcılarının ; 1,,3, sınır değerler ( alt) ( üst) 5000 ps, 5000 ps, ( 1,,3,...,10) olarak verlmş ve bulanık ( alt) ( üst) tolerans bölges 10000ps, 10000ps, ( 1,,3,...,10) olarak alınmıştır. Sstemn bulanık optmum boyutlandırılması stenmektedr. 337

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. 3 5 1 9 10 5 6 360n 7 8 3 4 1 360 n 4 360 n 6 Şekl 4. On çubuklu düzlem kaes system (Fgure 4. 10-Bars Plane Truss System) Tablo 3. On çubuklu kaes sstemn bulanık doğrusal programlama le boyutlandırması (Table 3. The desgn o 10-bars truss system wth uzzy lnear programmng) A1 A A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 α (x) 0 çn 9.45 0.10 4.90 15.14 0.11 0.10 0.59 0.10 5.98 1.47 0 4964.08 100000 lb 100000 lb 1 çn 9.33 0.55 5.01 15.10 0.10 0.55 1.4 0.59 6.0 1.1 1 5049.13 Optmum Boyutlandırma 7.30 0.7 5.67 13.56 0.10 0.7 19.16 1.58 10.76 18.65 0.733 497.47 Tablo 3 de 0 durumunda gerlmenn tolerans sınırlayıcı değerler göz önünde alınarak optmum boyutlandırma yapıldığında amaç onksyonu mn 4964. 08lb olarak bulunmuştur. 1 olması durumunda se optmum boyutlandırma 5049. 13lb elde edlmş ve bu durum aynı zamanda klask optmzasyon sonucuna eşttr. Bulanık doğrusal programlama çn gerekl optmum karar onksyonu denklem (7) de yerne yazılırsa ( X ) 5049.13 (5049.13 4964.08) 0 (18) elde edlr. Bu denklem aynı zamanda bulanık amaç onksyonu (X ) dr. Denklem (18) ANSYS paket programında oluşturulan algortma çersnde yazılarak üyelk onksyon değer 0. 733 elde edlmş ve 338

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. amaç onksyonun bulanık optmum değer edlr. olarak elde ( X ) 497. 47lb Tablo 4. On çubuklu düzlem kaes sstemn lteratürdek çalışmalar le karşılaştırılması (Table 4. The compresson o 10-bars truss system wth the results o lterature studes) Kest Alanları (n ) Gelleatly [15] Venkayya [16] Schmt [17] Qan [18] Belegundu [19] Camp [0] Bu Çalışmada 0.733 A 1.1 3.416 3.76 3.545 5.70 4.07 7.30 A 15.6 14.904 14.56 14.96 0.10 13.96 0.7 A 3 0.4 0.53 0.53 0.97 5.11 0.56 5.67 A 4 0.10 0.18 0.10 0.10 19.39 0.10 13.56 A 5 31.35 30.416 30.67 30.90 0.10 8.9 0.10 A 6 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.7 A 7.06 1.08 1.07 1.8 15.40 1.95 19.16 A 8 8.35 8.578 8.578 7.611 0.3 7.69 1.58 A 9 0.14 0.10 0.10 0.10 0.74 0.10 10.76 A 10 0.03 1.08 0.96 1.16 1.14.09 18.65 Yapı Hacm mnf(x) (n 3 ) 511 5084.9 5076.85 5069.4 547 5076.35 497.47 Tablo 4 da on çubuklu kaes sstemn geleneksel optmzasyon yöntemlerne karşı bulanık sınırlayıcılar ve üyelk onksyonu altında daha uygun sonuç verdğ görülmüştür. 7. SONUÇLAR (CONCLUSIONS) Bulanık doğrusal programlama yöntem, kesn (klask) doğrusal programlama yöntem kullanılarak çözüleblen problemlere br karar sürecnde görülen belrszlk dahl edldğnde kullanılan br yöntemdr. Günümüzde brçok karar sürecnn belrsz br yapıya sahp olduğu düşünülürse, bulanık doğrusal programlamanın etkn ve kullanışlı br yöntem olduğu sonucuna varılablr. Yapılan bu çalışma le bulanık doğrusal programlama algortması ANSYS paket programlama ortamında oluşturulmuş ve düzlem kaes sstemlern boyutlandırılmasında kullanılablrlğ ortaya konulmuştur. Yapılan bu çalışmanın lk örneğ lteratürde sıklıkla karşımıza çıkan üç çubuklu düzlem kaes sstem ele alınmış. Bu kaes sstem gelştrlen algortma le çözülerek, Shh [14] çalışmasındak sonuçlarla karşılaştırılmış ve %99.98 br yakınsama sağlanarak gelştrlen algortmanın geçerllğ kanıtlanmıştır. Sayısal çözümlerdek kaes sstemlern sonuçları kesn (klask) çözümlerle karşılaştırılmış ve y sonuçlar elde edlmştr. Bu yöntem genel amaçlı olup mühendslk sstemlern optmum boyutlandırılmasını yapablmektedr. Bu program küçük br yazılım le kısa sürede sonucu verdğnden, zamandan tasarru sağladığı gb uzun terasyon şlemler yapmaya gerek kalmayacaktır. KAYNAKLAR (REFERENCES) 1. Peker, H., (1995). Fuzzy (Bulanık) Lok Uygulamaları, Osman Gaz Ünverstes, Fen blmler, Yüksek lsans tez.. Zadeh, L., Fuzzy Sets, Inormaton and Control 8, 338-353. 3. Zmmermann, H.J., (1974). Optmzaton In Fuzzy Envronment. XXI Internatonal TIMS and 46 th Conerence, San Juan, Perto Rco, 4. Tanaka, H., Okuda, T., and Asa, K., (1974). On Fuzzy Mathematcal Programmng, J. Cybernetcs 3, 37-46. 339

e-journal o New World Scences Academy Technologcal Appled Scences, A009, 4, (3), 330-340. 5. Jung, C.Y. and Pulmano, V.A., (1996). Improved Fuzzy Lnear Programmng Model For Structure Desgns. Computers &Structures Vol. 58, No. 3, 471-477. 6. Zmmermann, H.-J., (1978). Fuzzy Programmng and Lnear Programmng wth Several Obectve Functons, Fuzzy Sets and Systems, 1,45-55. 7. Rao, S.S., Sundararau, K., Prakash, B.G., and Balakrshna, C., (199). Multobectve Fuzzy Optmzaton Technques or Engneerng Desgn, Computers &Structures, Vol. 4, No. 1, pp. 37-44. 8. Yuan, W.G. and Quan, W.W., (1985). Fuzzy Optmum Desgn o Structures. Engneerng Optmz. 8, 91-300. 9. Brown, C.B. and Yao J.T.O., (1983). Fuzzy Sets and Structures Engneerng. ASCE J. Struct.Engng., 109, 111-15. 10. Chen, L. and Rao, S.S., (1997). Fuzzy Fnte-Element Approach or The Vbraton Analyss o Imprecsely-Dened Systems. Fnte Elements n Analyss and Desgn, 7, 69-83. 11., (00). Lneer Olmayan Uzay Kaes Sstemlern Bulanık Mantık Yöntem le Optmzasyonu, Doktora Tez, Fırat Ünverstes Fen Blmler Ensttüsü, Elazığ. 1. Kelesoglu, O. and Ulker, M., (005). Mult-Obectve Fuzzy Optmzaton o Space Trusses by Ms-Excel, Advances n Engneerng Sotware, 36, 549-553. 13. ve Ülker, M., (005). Fuzzy Optmzaton o Geometrcal Nonlnear Space Truss Desgn, TUBITAK, Turksh J. Eng. Env. Sc., 9, 31-39. 14. Shh, C.S., Ch C.C., and Hsao, J.H, (003). Alternatve - Level-Cuts Methods or Optmum Structural Desgn wth Fuzzy Resources, Computers & Structures, 81, 579-587. 15. Gelleatly, R.A. and Berke, L., (1971). Optmal Structural Desgn, Report No. AFFDL-TR-70-165, Ar Force Flght Dynamcs Laboratory, Wrght Patterson Ar orce Base, Oho. 16. Venkayya, VB.., (1971). Desgn o Optmum Structures. Int J Computers & Structures, 165-309. 17. Schmt, L.A., (1975). Mura II. Approxmaton Concepts or Ecent Structural Synthess, NASA CR-55, 1975. 18. Qan, L.X., Zhang, W.X., Su, Y.K., and Zhang, J.T., (198). Ecent Optmum Desgn o Structures-Program DDDU. 19. Belegundu, A.D., (1986). Study o Mathematcal Programmng Methods or Structural Optmzaton, PhD thess, Unversty o Iowa Cty, Iowa. 0. Camp, C., Shahram, P., and Guozhong, C., (1998). Optmzed Desgn o Two-Dmensonal Structures Usng Genetc Algorthm, J Struct Eng., 14(5):551-9. 340